1、中國石油大學(xué)華東安全系統(tǒng)工程綜合復(fù)習(xí)資料題型一、簡答題，共40分（其中包括5個小題，每個小題8分）；二、基本知識（包括計算、分析題），一般為35分；三、綜合應(yīng)用，一般為25分。一、簡答題 1解釋下列基本概念（1）系統(tǒng)：系統(tǒng)就是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機整體。（2）可靠性：可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。（3）可靠度：可靠度是衡量系統(tǒng)可靠性的標(biāo)準(zhǔn)，它是指系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。（4）安全標(biāo)準(zhǔn)：約定定量化的風(fēng)險率或危害度是否達(dá)到我們要求的(期盼的)安全程度，需要有一個界限、目標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)進行比較，這個標(biāo)準(zhǔn)我們就稱之為安全標(biāo)準(zhǔn)

2、。（5）安全評價：安全評價就是對系統(tǒng)存在的安全因素進行定性和定量分析，通過與評價標(biāo)準(zhǔn)的比較得出系統(tǒng)的危險程度，提出改進措施。（6）徑集：在事故樹中，當(dāng)所有基本事件都不發(fā)生時，頂事件肯定不會發(fā)生。然而，頂事件不發(fā)生常常并不要求所有基本事件都不發(fā)生，而只要某些基本事件不發(fā)生頂事件就不會發(fā)生；這些不發(fā)生的基本事件的集合稱為徑集，也稱通集或路集。（7）安全系統(tǒng)：安全系統(tǒng)是由與生產(chǎn)安全問題有關(guān)的相互聯(lián)系、相互作用、相互制約的若干個因素結(jié)合成的具有特定功能的有機整體。（8）風(fēng)險率：風(fēng)險發(fā)生的概率與事故后果之間的乘積。（9）權(quán)重：權(quán)重是表征子準(zhǔn)則或因素對總準(zhǔn)則或總目標(biāo)影響或作用大小的量化值。（10）稀少事件

3、：稀少事件是指那些發(fā)生的概率非常小的事件，對它們很難用直接觀測的方法進行研究，因為它們不但“百年不遇”，而且“不重復(fù)”。（11）最小割集：在事故樹中，我們把引起頂事件發(fā)生的基本事件的集合稱為割集，也稱截集或截止集。一個事故樹中的割集一般不止一個，在這些割集中，凡不包含其他割集的，叫做最小割集。換言之，如果割集中任意去掉一個基本事件后就不是割集，那么這樣的割集就是最小割集。（12）故障：故障就是指元件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)在運行時達(dá)不到規(guī)定的功能。2. FMECA主要包括哪兩個方面？（1）故障類型和影響分析；（2）危險度分析。3為什么要進行危險度分析？評價每種故障類型的危險程度。4. 安全系統(tǒng)工程的研究

4、對象和研究內(nèi)容是什么？（1）研究對象：人子系統(tǒng)，機器子系統(tǒng)，環(huán)境子系統(tǒng)這三個子系統(tǒng)相互影響、相互作用的結(jié)果就使系統(tǒng)總體安全性處于某種狀態(tài)，安全系統(tǒng)工程的研究對象就是這種“人-機-環(huán)境”系統(tǒng)。（2）研究內(nèi)容：安全系統(tǒng)工程是專門研究如何用系統(tǒng)工程的原理和方法確保實現(xiàn)系統(tǒng)安全功能的科學(xué)技術(shù)。其主要技術(shù)手段有系統(tǒng)安全分析、系統(tǒng)安全評價和安全決策與事故控制。5. Mond法的評價步驟是什么？ 其評價步驟可以歸納為如下五個方面:（1）確定需要評價的單元。（2）計算道氏綜合指數(shù)D。（3）計算綜合危險性指數(shù)R。（4）采取安全措施后對綜合危險性重新進行評價。（5）改進工藝，對危險性項目采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo和預(yù)防措施。

5、6. 何謂決策？簡述決策的一般過程。 決策指人們在求生存與發(fā)展過程中，以對事物發(fā)展規(guī)律及主客觀條件的認(rèn)識為依據(jù)，尋求并實現(xiàn)某種最佳(滿意)準(zhǔn)則和行動方案而進行的活動。決策的一般過程：提出問題，明確目標(biāo)，構(gòu)造模型，分析評價，然后實施。7. “灰”的主要含義是什么？舉出三個灰現(xiàn)象的例子。信息不完全和非惟一性是“灰”的主要含義?；椰F(xiàn)象：傍晚天黑的程度，人年老的程度，天氣的舒適程度等。8. 危險性一般可分為幾個等級？各級的含義如何？ （1）I級:安全的，暫時不能發(fā)生事故，可以忽略；（2）級:臨界的，有導(dǎo)致事故的可能性，事故處干臨界狀態(tài)，可能造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，應(yīng)該采取措施予以控制；（3）級:危險的

6、，可能導(dǎo)致事故發(fā)生，造成人員傷亡或財產(chǎn)損失，必須采取指施進行控制；（4）級：災(zāi)難的，會導(dǎo)致事故發(fā)生，造成人員嚴(yán)重傷亡或財產(chǎn)巨大損失，必須立即設(shè)法消除。9何謂模糊決策(評價)？ 利用模糊數(shù)學(xué)的辦法將模糊的安全信息定量化，從而對多因素進行定量評價與決策，就是模糊決策(評價)。10.為什么說安全系統(tǒng)具有典型的灰色特征？ （1）表征系統(tǒng)安全的參數(shù)是灰數(shù)。（2）影響系統(tǒng)安全的因素是灰元。（3）構(gòu)成系統(tǒng)安全的各種關(guān)系是灰關(guān)系。因此，安全系統(tǒng)是信息部分己知、部分未知的不具有物理原型的本征性灰色系統(tǒng)。11. 人的工效與其承受應(yīng)力的關(guān)系如何？何謂人為差錯？ 人為差錯是指人員未能實現(xiàn)規(guī)定的任務(wù)（或?qū)崿F(xiàn)了禁止的動作

7、），可能導(dǎo)致中斷計劃運行或引起人員傷亡和財產(chǎn)損失。12. 失效率“浴盆曲線”的含義如何？適用于什么場合？ 浴盆曲線是指產(chǎn)品從投入到報廢為止的整個壽命周期內(nèi)，失效率隨時間變化有三個時期，即早期失效期，隨機失效期和耗損失效期。早期失效期因使用了不合格的原材料或原器件，加工或裝配精度低等原因，失效率較高；耗損失效期由于長期運行的大部分器件均已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重磨損或老化而趨于報廢，系統(tǒng)的故障率逐步增大；隨機失效期為系統(tǒng)的主要工作期，故障率通常趣味常數(shù)。失效率“浴盆曲線”主要適用于求取設(shè)備、元器件等的可靠度函數(shù)和故障概率密度函數(shù)。13. 事故樹分析和事件樹分析有何異同？ 事故樹分析是一種演繹推理法，這種方法把

8、系統(tǒng)可能發(fā)生的某種事故與導(dǎo)致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱為事故樹的樹形圖表示、通過對事故樹的定性與定量分析，找出事故發(fā)生的主要原因，為確定安全對策提供可靠依據(jù)，以達(dá)到預(yù)測與預(yù)防事故發(fā)生的目的。事件樹分析法是一種時序邏輯的事故分析方法，從一個初始事件開始，按順序分析事件向前發(fā)展中各個環(huán)節(jié)成功與失敗的過程和結(jié)果。通過事件樹分析，可以把事故發(fā)生發(fā)展的過程直觀地展現(xiàn)出來，如果在事件(隱患)發(fā)展的不同階段采取恰當(dāng)措施阻斷其向前發(fā)展，就可達(dá)到預(yù)防事故的目的。利用事故樹和事件樹模型可以定量計算復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)生事故的概率，為改善和評價系統(tǒng)安全性提供了定量依據(jù)。14. 安全檢查的主要內(nèi)容是什么？安全檢查

9、的內(nèi)容主要是杳思想、查管理、查隱患、查事故處理。15FMEA與HAZOP的適用場合有何區(qū)別？ 故障類型和影響分析是一種系統(tǒng)安全分析歸納方法。故障類型和影響分析FMEA是對系統(tǒng)各組成部分、元件進行分析的重要方法。系統(tǒng)的子系統(tǒng)或元件在運行過程中會發(fā)生故障，而且往往可能發(fā)生不同類型的故障。不同類型的故障對系統(tǒng)的影響是不同的。這種分析方法首先找出系統(tǒng)中各子系統(tǒng)及元件可能發(fā)生的故障及其類型，查明各種類型故障對鄰近子系統(tǒng)或元件的影響以及最終對系統(tǒng)的影響，以及提出消除或控制這些影響的措施。危險性與可操作性研究是英國帝國化學(xué)工業(yè)公司于1974年開發(fā)的，用于熱力-水力系統(tǒng)安全分析的方法。它應(yīng)用系統(tǒng)的審查方法來審

10、查新設(shè)計或已有工廠的生產(chǎn)工藝和工程總圖，以評價因裝置、設(shè)備的個別部分的誤操作或機械故障引起的潛在危險，并評價其對整個工廠的影響。危險性與可操作性研究，尤其適合于類似化學(xué)工業(yè)系統(tǒng)的安全分析。兩種方法均適用于樣機、詳細(xì)設(shè)計、日常運行和改建擴建的安全分析中。提示性答案：教材中均有，希望能記住。二、計算題1、一倉庫設(shè)有火災(zāi)檢測系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)組成的自動滅火系統(tǒng)。設(shè)火災(zāi)檢測系統(tǒng)可靠度和噴淋系統(tǒng)可靠度皆為0.99，應(yīng)用事件樹分析計算一旦失火時自動滅火失敗的概率。若滅火失敗所造成的事故損失為95萬元，計算其風(fēng)險率。答案：風(fēng)險率為：萬元。起始事件火災(zāi)檢測報警正常自動滅火正常結(jié)果失火開始是是否否滅火成功滅火失敗滅

11、火失敗滅火成功概率：滅火失敗概率：1-0.9801=0.0199風(fēng)險率： 2、有一輛汽車共有6只輪胎，串并聯(lián)關(guān)系如下圖所示。已知每一輪胎的可靠度為0.99，求該汽車輪胎系統(tǒng)的可靠度。若系統(tǒng)失效后的損失為5萬元，試計算該系統(tǒng)的風(fēng)險率。434321 P33=P44=1-0.01*0.01=0.9999P=P1*P2*P33*P44=0.99*0.99*0.9999*0.9999=0.9799R=S*（1-P）=5*（1-0.9799）=0.1005答案：風(fēng)險率為：萬元。3、某事故樹有以下最小割集：。設(shè)各基本事件的發(fā)生概率為：；，試用平均近似法計算頂事件的發(fā)生概率。F1=q1*q2+q2*q3*q4

12、+q4*q5+q3*q5*q6=0.01*0.02+0.02*0.03*0.04+0.04*0.05+0.03*0.05*0.06= F2=q1*q2*q3*q4+q1*q2*q4*q5+q1*q2* q3*q5*q6+ q2*q3*q4*q5+ q2*q3*q4* q5*q6+q3*q4* q5*q6= 答案：平均近似法：4、設(shè)某控制室操作人員的總?cè)蝿?wù)由4項子任務(wù)A、B、C、D組成，每個子任務(wù)都有可能成功或失敗，子任務(wù)失敗的概率均為0.01。一個子任務(wù)的完成與否不會影響其它子任務(wù)的完成，子任務(wù)均成功時，總?cè)蝿?wù)才算成功，試建立事件樹并求未完成總?cè)蝿?wù)的概率。若因總?cè)蝿?wù)失敗而造成的損失為60萬元，

13、試計算其風(fēng)險值的大小。起始事件子任務(wù)A子任務(wù)B子任務(wù)C子任務(wù)D結(jié)果總?cè)蝿?wù)失敗總?cè)蝿?wù)失敗總?cè)蝿?wù)失敗總?cè)蝿?wù)成功總?cè)蝿?wù)失敗開始是是是是否否否否完成總?cè)蝿?wù)的概率：則未完成總?cè)蝿?wù)的概率：風(fēng)險=0.039460=2.3645、某事故樹有以下最小割集：。設(shè)各基本事件的發(fā)生概率為：，試用平均近似法計算頂事件的發(fā)生概率。三、分析題1、 根據(jù)有關(guān)專業(yè)知識和日常經(jīng)驗，試建立汽車輪胎爆破的事故樹。2、 根據(jù)有關(guān)專業(yè)知識和日常經(jīng)驗，試分析油庫燃爆的事故(故障)樹。3、 結(jié)合自己的工作實際，分析建立某個危險事件的事故樹。提示性答案：沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，只要邏輯合理，圖形規(guī)范即可，一般應(yīng)建立45層。四、綜合題1、若某一稀少事件服

14、從二項分布，試導(dǎo)出其風(fēng)險度的近似公式：。式中為試驗次數(shù)，為年的單位，為事故發(fā)生的概率。證明：在n次試驗中，有m次成功(發(fā)生)的概率P(m)為： 其均值(期望值):E(x)=nP方差: D2(x)=nP(1-P)風(fēng)險度：R=/E(x)= = 而根據(jù)稀少事件的概念，得 nP0.01/a所以：2、已知；，對圖324（參考教材P78）事故樹中基本事件進行重要度分析。包括：（1）畫出狀態(tài)變化的真值表，求結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)；（2）根據(jù)最小割集，求割集重要度系數(shù)；（3）給出頂事件概率計算的表達(dá)式，求概率重要度；（4）計算關(guān)鍵重要度。(1) X1X2X3X4(x)X1X2X3X4(x)00000100000001010010001001010000110101100100011000010101101101100111010111011111所以：(2) 最小割集為：，（3）（4）3、今有兩臺油泵組成開關(guān)系統(tǒng)，油泵與開關(guān)的壽命都服從指數(shù)分布，油泵小時，開關(guān)小時，求理想開關(guān)與非理想開關(guān)的。提示性結(jié)論：非理想開關(guān)系統(tǒng)的可靠度低于理想開關(guān)。4、 目前在大學(xué)校園，大學(xué)生因壓力太大與缺乏心理疏導(dǎo)，從高樓跳下而造成死亡的事故時有發(fā)生，請大家針對“跳樓自殺”這一事件，運用事故樹分析的方法查找原因。要求建立不少于四層（頂事件不算一層）的事故樹，并結(jié)合實際提出預(yù)防措施。